PROGRAMMAZIONE ASSISTITA DAL COMPUTER (CAD/CAM)

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1 PROGRAMMAZIONE ASSISTITA DAL COMPUTER (CAD/CAM) Con la programmazione manuale, il programmatore descrive un ciclo di lavoro nella sequenza voluta ed in un linguaggio comprensibile all unità di governo. Con la programmazione automatica, dopo una prima fase relativa alla descrizione del profilo da realizzare (disegno del pezzo) ed una seconda fase di programmazione tecnologica (scelta degli utensili e dei parametri di taglio), é il programma stesso installato sul computer che si occupa della generazione del programma di lavorazione adatto alla specifica macchina utensile. L attività di programmazione con l ausilio del computer é indicata con la sigla CAD/CAM, dove: - CAD sta per Computer Aided Design (progettazione assistita dal computer) - CAM sta per Computer Aided Manufacturing (fabbricazione assistita dal computer) Con la programmazione automatica affidata al computer, é possibile realizzare pezzi anche molto complessi con poche righe di programma in un linguaggio specifico per una data macchina. Tale programma sostituisce i molti blocchi di comandi in linguaggio ISO. Anche i tempi di programmazione sono più bassi. I linguaggi di programmazione automatica più utilizzati per le Macchine Utensili a Controllo Numerico ed i Centri di Lavoro sono: - APT (Automatically Programmed Tools) - GTL (Geometrical and Technological Language) Dall APT e dal GTL sono derivati altri linguaggi di programmazione, migliorati nel tempo grazie al potenziamento dei mezzi informatici. - Definizione degli enti geometrici Il motivo principale della diffusione dei suddetti linguaggi di programmazione è la loro semplicitàd uso per quanto riguarda la definizione degli enti geometrici (punti, linee ), grazie alla cosiddetta geometria orientata. Per definire un ente geometrico occorre individuarne la posizione nel piano attraverso le coordinate ed assegnargli un verso di percorrenza. Considerati per esempio due punti P 1 e P 2, la retta che va da P 1 a P 2 non è la stessa retta che va da P 2 al punto P 1. Le linee L 1 e L 2, che collegano i due punti, sono due rette diverse, uguali ma di verso opposto. Anche per i cerchi è necessario individuare un verso di percorrenza. Convenzionalmente è stato scelto come verso di percorrenza positiva quello antiorario. Automaticamente viene assegnato al raggio del cerchio il valore positivo nel caso del percorso antiorario, negativo nel caso dei percorsi orari. Punti, linee, cerchi e origini rappresentano enti geometrici elementari; profili composti da punti, linee ecc. costituiscono enti geometrici complessi. Col termine profilo si intende un insieme di enti geometrici elementari collegati fra loro da condizioni di tangenza o intersezione, oppure dalla presenza di raccordi o smussi, disposti secondo una successione logica. Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola - ITIS Galilei Conegliano- Pag. 1

2 Ad ogni ente geometrico è conveniente assegnare il verso di percorrenza uguale a quello di lavoro dell utensile. Una retta (L, LINE) è definita dalla congiungente di due punti identificati dalle loro coordinate cartesiane. Anche gli elementi di una retta (L 1, L 2 ), se memorizzati, possono essere richiamari direttamente programmando il solo simbolo, senza ripetere l intera definizione. Lo stesso dicasi nel caso di una circonferenza (C, CIRCLE), i cui elementi identificativi sono le coordinate del suo centro e la dimesione del raggio (R, RADIUS). Le varie fasi attraverso cui passa la programmazione assistita dal computer sono il part program, il cl-file ed il post processor. 1) Part program Partendo dalle informazioni del disegno e da quelle tecnologiche, per mezzo di un editor si codificano in un linguaggio simbolico tutte le informazioni riguardanti il pezzo, realizzando in tal modo il part program. Il part program é un programma di lavoro costituito da enti geometrici (punti, linee, cerchi, che definiscono la geometria del profilo da realizzare) e da parametri tecnologici (che definiscono modi e condizioni di lavoro). 2) Cl-file Il part program viene di seguito elaborato da un altro programma, il processor, che automaticamente genera il cl-file (Cutter location file), un documento elettronico (file) che in pratica contiene le traiettorie degli utensili (percorsi utensile, parametri di lavoro...). In questa fase il calcolatore legge in pratica i dati del part program immessi dal programmatore, esegue i calcoli richiesti, risolve i problemi geometrici, diagnostica eventuali errori. Mediante la visualizzazione su video grafico delle traiettorie dell utensile ci si può rendere conto se il programma va bene o no. 3) Post processor A questo punto un altro programma, il post processor, elabora il cl-file adattandone i dati alle caratteristiche specifiche della Macchina Utensile a Controllo Numerico o del Centro di Lavoro, generando le istruzioni in un linguaggio comprensibile dalla stessa macchina. Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola - ITIS Galilei Conegliano- Pag. 2

3 Riassumendo: - Si esegue il disegno e si introducono i parametri tecnologici; - Il part program trasforma gli elementi geometrici e tecnologici in un linguaggio simbolico; - Il processor elabora il part program e genera il cl-file; - Il cl-file visualizza le traiettorie diagnosticando eventuali errori; - Il post processor elabora il cl-file e fornisce il programma di lavorazione per la specifica macchina. Dopo avere definito i profili finito e grezzo, si definiscono i parametri tecnologici (coordinate del cambio utensile, numero dell utensile TOOL, tipo CODE e sua posizione nel magazzino FA, spessore asportabile DP, velocità di taglio CS, avanzamento FR, raggio placchetta R ). Esempio: TOOL 1, CODE 1, FA 5, DP 3, CS 200, FR 1.5, R. Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola - ITIS Galilei Conegliano- Pag. 3

4 Esercizio Di seguito è il disegno di una piastra su cui è da realizzarsi una contornura ed il conseguente programma di lavorazione eseguito dal computer (software Goelan). Dopo aver eseguito il disegno finito del pezzo, scelto l utensile da utilizzare (e quindi i suoi parametri tecnologici), è necessario attivare il pannello strategia che appare come descritto sotto. Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola - ITIS Galilei Conegliano- Pag. 4

5 Classe 5^ - Tecnologie mecc. di proc e prod. - UdA n 2: Macchine utensili a controllo numerico - CAD/CAM Particolare attenzione occorre dare al tipo di spostamento, cioè alla scelta della compensazione raggio utensile in rapporto al pezzo secondo il senso della lavorazione: - a sinistra del profilo (G 41) a destra del profilo (G 42) nessuna correzione, cioè al centro (G 40) La traiettoria rappresenta la posizione del centro dell utensile rispetto al pezzo per il calcolo della passata, a sinistra, a destra oppure esattamente sul profilo, cioè sul pezzo. Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola - ITIS Galilei Conegliano- Pag. 5

6 Questa funzione e la precedente sono legate tra loro. Se si utilizza uno spostamento dell utensile a sinistra o a destra con traiettoria sul pezzo, Goelan genera una passata che segue il profilo del pezzo preceduta da un valore di impostazione del correttore di diametro, a sinistra o a destra (G 41 o G 42). Se si utilizza uno spostamento sul centro con una traiettoria a destra o a sinistra, Goelan genera una passata seguendo il profilo del pezzo, spostato del valore del raggio della fresa. Evitare di usare una doppia correzione del percorso, come spostamento e come traiettoria, per evitare di trovarsi con una lavorazione diversa da quella prevista: una delle due funzioni deve essere sempre impostata sul valore centrale, pezzo o centro, lasciando all altra il compito di definire il tipo di passata. Il raggio di attacco ha lo scopo di realizzare un ingresso morbido dell utensile sul pezzo. Il valore deve essere superiore al raggio della fresa utilizzata per evitare che la stessa vada in collisione con il pezzo. Definito il valore di profondità delle singole passate, utilizzato sino alla profondità totale impostata al momento della definizione del ciclo, il sistema divide la lavorazione in una serie di passate di profondità pari a tale valore. L ultima passata è, se necessario, automaticamente ridotta dal sistema al valore di profondità necessaria per raggiungere esattamente la profondità totale. Il sovrametallo è il valore da mantenere sulle pareti laterali del profilo per lavorazioni di sgrossatura o finitura. Si effettua quindi la selezione del profilo o degli elementi della geometria, come indicato di seguito. Il profilo da lavorare può essere definito in modo automatico o manuale. Nel primo caso la selezione viene fatta disegnando col mouse una finestra che comprenda il punto di partenza e di arrivo del profilo da lavorare; nel secondo caso è necessario selezionare l estremità del primo elemento da lavorare e, successivamente, l estremità dell ultimo elemento. L elemento selezionato viene evidenziato con una freccia che indica il senso di lavorazione: se l estremità selezionata ha senso contrario a quella desiderata, si cambia il senso attraverso il tasto inverti. Tecnologie mecc. di proc. e prod. - Appunti dalle lezioni del prof. Di Cara Nicola - ITIS Galilei Conegliano- Pag. 6